एक धारावाही लंबी परिनालिका (solenoid) पर विचार कीजिए। यदि राहुल इस धारावाही लंबी परिनालिका के भीतर चुंबकीय क्ष

Question

एक धारावाही लंबी परिनालिका (solenoid) पर विचार कीजिए। यदि राहुल इस धारावाही लंबी परिनालिका के भीतर चुंबकीय क्षेत्र रेखाएं खींचता है, तो वे कैसी प्रतीत होती हैं:

Examoogle · Accepted Answer

The correct answer is C: सभी बिंदुओं पर एकसमान. एक लंबी धारावाही परिनालिका के भीतर, चुंबकीय क्षेत्र रेखाएं समानांतर, सीधी और समान दूरी पर होती हैं, जो यह दर्शाती हैं कि परिनालिका के भीतर सभी बिंदुओं पर चुंबकीय क्षेत्र एकसमान है।

Step-by-Step Solution & Concepts:
एक लंबी धारावाही परिनालिका के भीतर, चुंबकीय क्षेत्र रेखाएं समानांतर, सीधी और समान दूरी पर होती हैं, जो यह दर्शाती हैं कि परिनालिका के भीतर सभी बिंदुओं पर चुंबकीय क्षेत्र एकसमान है।

Working Principle: परिनालिका कई फेरों वाली तार की एक लंबी कुंडली होती है। जब इसमें से विद्युत धारा प्रवाहित होती है, तो प्रत्येक फेरा एक वृत्ताकार धारावाही लूप की तरह कार्य करता है। परिनालिका के भीतर, पास के फेरों से उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र का योगदान अक्ष के अनुदिश जुड़ जाता है और त्रिज्यीय (radially) रूप से निरस्त हो जाता है, जिससे एक मजबूत और एकसमान चुंबकीय क्षेत्र बनता है, जिसे समानांतर और समदूरस्थ रेखाओं द्वारा दर्शाया जाता है।

Key Formulas: $B = \mu_0 n I$ — लंबी परिनालिका के भीतर चुंबकीय क्षेत्र; $n = \frac{N}{L}$ — प्रति इकाई लंबाई में फेरों की संख्या

Key Points: लंबी परिनालिका के भीतर चुंबकीय क्षेत्र परिमाण और दिशा दोनों में एकसमान होता है।; इसके भीतर क्षेत्र रेखाएं समानांतर और सीधी होती हैं।; परिनालिका के बाहर चुंबकीय क्षेत्र बहुत कमजोर और असमान होता है।; परिनालिका के सिरों पर, चुंबकीय क्षेत्र की तीव्रता केंद्र में इसके मान की लगभग आधी हो जाती है।

Advantages: एक मजबूत और नियंत्रित चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न कर सकता है।; वैज्ञानिक प्रयोगों और विद्युत चुम्बकीय उपकरणों के लिए एकसमान क्षेत्र आदर्श है।

Disadvantages: सिरों के पास फ्रिंज क्षेत्र मौजूद होते हैं जहाँ एकसमानता समाप्त हो जाती है।

Applications: विद्युत चुंबक और रिले स्विच; कण त्वरक (Particle accelerators) और एमआरआई मशीनें; इलेक्ट्रॉनिक परिपथों में प्रेरक (Inductors)

Additional Info: $\mu_0 = 4\pi 	imes 10^{-7} 	ext{ T}\cdot	ext{m/A}$ निर्वात की पारगम्यता (permeability) है।. विकल्प C सही ढंग से बताता है कि भीतर सभी बिंदुओं पर चुंबकीय क्षेत्र रेखाएं एकसमान दिखाई देती हैं।

Answer: C सही है — एक लंबी धारावाही परिनालिका के भीतर सभी बिंदुओं पर एकसमान।

Exam Tip: याद रखें कि जबकि अनंत परिनालिका के *भीतर* क्षेत्र एकसमान होता है, यह परिमित सिरों के निकट फ्रिंजिंग (fringing) के कारण असमान हो जाता है।

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